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第1章 绪论1

1.1提升机在矿山系统中的地位1

1.2国内外提升设备的发展与现状6

1.2.1国外提升设备的发展与现状6

1.2.2国内提升设备的发展与现状7

1.3矿井提升系统和分类9

1.3.1提升系统的组成与分类9

1.3.2提升设备的分类13

1.4现代设计方法在提升机设计中的应用14

1.4.1国外提升机现代设计方法应用现状14

1.4.2国内提升机现代设计方法应用现状15

1.5提升机研究的依据和意义18

1.5.1提升机研究的依据18

1.5.2提升机研究的意义20

1.6本书的研究内容21

第2章 提升机厚壳弹性支撑卷筒结构的设计理论25

2.1弹性基础梁理论25

2.2缠绕式提升机的主轴装置及卷筒结构分析31

2.2.1缠绕式提升机的主轴装置结构形式31

2.2.2卷筒结构发展33

2.2.3卷筒失效及原因分析36

2.3筒壳强度计算37

2.3.1筒壳梁单元的径向反力37

2.3.2筒壳变形的微分方程39

2.3.3筒壳计算的力学模型40

2.4筒壳的稳定性计算50

2.5支轮应力计算50

2.5.1支轮结构及受力分析50

2.5.2制动盘侧支轮应力的计算51

2.6主轴计算56

2.6.1主轴结构58

2.6.2主轴强度计算61

2.6.3主轴刚度计算67

2.6.4主轴强度和挠度的计算68

2.7本章小结69

第3章 矿井提升系统的运行理论70

3.1提升机运行的典型速度图70

3.2矿井提升设备系统的基本动力学方程73

3.2.1提升系统动力学方程73

3.2.2提升系统的静阻力74

3.2.3变位质量76

3.2.4加速度和减速度的确定78

3.3提升系统速度图和力图的计算81

3.3.1提升速度图的计算81

3.3.2提升系统力的计算83

3.4提升电动机的预选85

3.4.1电动机功率的估算85

3.4.2估算电动机转速85

3.5提升电动机容量的校核85

3.5.1提升电动机等效功率的计算86

3.5.2电动机的校核88

3.6提升系统的电耗及效率计算89

3.6.1一次提升电耗89

3.6.2一次提升有益电耗90

3.6.3提升设备的效率91

3.7本章小结91

第4章 提升机CAD系统研究92

4.1现代设计方法概述92

4.2 CAD系统结构93

4.3 CAD系统建模方法94

4.3.1建模方法概述94

4.3.2模块化建模方法95

4.4提升机CAD系统结构96

4.5提升机CAD系统中标准件选择计算98

4.5.1主轴装置设计参数输入模块98

4.5.2标准件选型计算模块99

4.6提升机主轴装置结构确定106

4.6.1卷筒的结构设计106

4.6.2主轴的设计107

4.6.3主轴轴承的选型计算108

4.6.4过盈配合选择子模块109

4.6.5高强度螺栓的连接计算模块111

4.7本章小结113

第5章 提升机的优化设计114

5.1优化设计概述114

5.1.1基本概念及应用114

5.1.2工程离散变量优化设计方法116

5.2离散变量直接搜索方法（MDOD）的基本原理118

5.3离散优化设计在缠绕式提升机主轴装置设计中的应用123

5.4提升机主轴装置数学模型的建立123

5.4.1设计变量124

5.4.2约束函数124

5.4.3目标函数127

5.4.4优化结果分析129

5.5本章小结130

第6章 提升机的有限元分析131

6.1有限元理论和ANSYS软件简介131

6.1.1有限元基本概念及应用131

6.1.2 ANSYS简介134

6.2 ANSYS与Solidworks的接口技术135

6.3主轴装置的有限元分析135

6.3.1主轴装置的结构简化及几何处理137

6.3.2单元类型的选择和网格划分138

6.3.3施加载荷及边界条件139

6.3.4计算结果与分析140

6.4本章小结147

第7章 提升机的计算机参数绘图148

7.1参数绘图技术概述148

7.2图形支撑软件的选择149

7.3实现参数绘图的方式150

7.3.1常见的参数绘图方式150

7.3.2命令文件式参数绘图的优点154

7.4参数绘图模块的具体实现154

7.5参数绘图程序的实现步骤155

7.5.1编写绘图函数155

7.5.2布图并确定作图比例156

7.5.3绘图并输出命令文件157

7.6实现参数绘图程序的关键技术158

7.6.1编制及引用绘图函数的要点158

7.6.2参数绘图函数159

7.6.3参数绘图对象162

7.7缠绕式提升机参数绘图实例163

7.8本章小结164

第8章 提升机CAD系统数据库技术165

8.1数据库技术概述165

8.1.1基本概念165

8.1.2工程数据库技术的发展166

8.1.3数据库系统的特点170

8.1.4常用的数据库系统172

8.1.5关系数据库系统简介173

8.1.6 SQL Server的基本特性174

8.2提升机标准件数据库的建立176

8.2.1钢丝绳数据库的建立176

8.2.2电动机、减速器、联轴器、轴承数据库的建立176

8.3数据库的连接测试和数据表验证178

8.3.1数据库的连接测试178

8.3.2数据库的数据表验证178

8.4基于SQL的CAD数据库操作179

8.4.1 SQL简介179

8.4.2数据表的建立、删除和修改181

8.4.3数据的查询、插入、删除和更新184

8.5提升机CAD系统的集成188

8.5.1数据库的集成188

8.5.2 CAD系统的集成188

8.6本章小结190

第9章 摩擦式提升机191

9.1多绳摩擦式提升机结构特点196

9.2摩擦式提升机的工作原理及防滑分析200

9.2.1静防滑安全系数的变化规律201

9.2.2动防滑安全系数u d的变化规律及其允许的最大加、减速度203

9.3摩擦式提升机钢丝绳张力的平衡204

9.4本章小结207

第10章 结论与展望208

10.1研究结论208

10.2主要创新点211

10.3研究展望212

附录A符号说明214

附录B缠绕式提升机性能参数及其确定原则217

参考文献220